JP2000282029A - マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法および真空紫外線励起発光素子とその製造方法 - Google Patents
マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法および真空紫外線励起発光素子とその製造方法Info
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Abstract
る。 【解決手段】 一般式が(Zn,Mn)2SiO4で示さ
れるマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体を酸素雰囲気中で加熱
処理する。この加熱処理は、管状炉1内に蛍光体2を設
置し、矢印で示すように管状炉1の一端部3から酸素を
導入し他端部4から排気しながら管状炉1を所定温度に
加熱することにより行う。
Description
鉛蛍光体の製造方法およびマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体
の発光を利用した真空紫外線励起発光素子とその製造方
法に関するものである。
ディスプレイパネル(以下、PDPという)や蛍光ランプ
等があげられる。これらの中でPDPは平面薄型画像表
示装置であり、ネオンおよびキセノン等の混合ガスが放
電するときに発生する真空紫外線(波長146nm)に
よりR(赤色)、G(緑色)、B(青色)に発光する蛍
光体を励起し、これらの蛍光体から放射される可視光を
表示発光に利用するものである。PDPに使用されてい
るこれらの蛍光体のうち、緑色蛍光体としてZn2Si
O4:Mnで表されるマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体が用
いられている。
酸亜鉛蛍光体は、酸化亜鉛、炭酸マンガンおよび酸化珪
素を所定量秤量後、十分混合し、空気中において温度1
000℃〜1200℃で焼成を行うことにより得られて
いた。この方法で作成されたマンガン付活珪酸亜鉛蛍光
体は結晶中、特に結晶表面に格子欠陥を有し、結晶性を
不安定なものにしていた。不安定な結晶は外部からの影
響を受けやすく、このような蛍光体により形成された蛍
光面に、放電空間で発生したイオンが衝突すると、蛍光
面は非発光状態となってしまい、輝度は低下する。
色蛍光体の発光よりも視感度が高く、PDPの白色表示
輝度に対する寄与度が最も大きい。したがって、緑色蛍
光体が経時劣化するとその発光輝度が低下するためPD
Pの表示画面は暗くなり、表示品位が低下する。このた
め、特に緑色蛍光体の長寿命化が課題となっていた。
になされたもので、長寿命のZn2SiO4:Mnで表さ
れる緑色蛍光体を得るとともに、その緑色蛍光体を用い
ることにより長寿命の真空紫外線励起発光素子を得るこ
とを目的とする。
酸亜鉛蛍光体の製造方法は、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光
体の加熱処理を酸素雰囲気中で行うものである。この方
法により、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の格子欠陥が緩
和され結晶性を向上させることができる。
雰囲気中で加熱処理されたマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体
からなる蛍光面を備えたものである。この構成により、
結晶性のよい蛍光面を有する真空紫外線励起発光素子を
得ることができる。
法は、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と樹脂とを含む蛍光
体ペーストを被着体に塗布した後、前記被着体を酸素雰
囲気中で加熱処理するものである。この方法により、結
晶性のよい蛍光面を有する真空紫外線励起発光素子を得
ることができる。
いて図面を用いて説明する。
造方法について説明する。この蛍光体を製造するための
蛍光体原料として、 酸化珪素 27.22g 酸化亜鉛 66.36g 炭酸マンガン 10.41g を用意する。これらの蛍光体原料を乳鉢またはボールミ
ル等によって十分に混合した後、アルミナルツボ等の耐
熱容器に充填し、大気中雰囲気において温度1100℃
で2時間焼成を行った。焼成温度は1000℃〜140
0℃が、焼成時間は2時間〜7時間がそれぞれ妥当であ
る。このように原料を焼成して得られた焼成物を水洗
し、乾燥させた後、篩にかけた。この方法によりマンガ
ン付活珪酸亜鉛蛍光体(Zn0.9、Mn0.1)2SiO4を
得た。この蛍光体は真空紫外線によって励起されると緑
色発光を示す。
2時間加熱処理を行った。この加熱処理は、図1に示す
ように、管状炉1内に蛍光体2を設置し、矢印で示すよ
うに管状炉1の一端部3から酸素を導入し他端部4から
排気しながら管状炉1を所定温度に加熱することにより
行った。導入した酸素量は5l/minとした。
た蛍光体(処理蛍光体)と、酸素雰囲気中で加熱処理を
行っていない従来の蛍光体(未処理蛍光体)とをそれぞ
れ用いて形成された蛍光体層を有する放電管を作製し
た。作製した放電管を図2に示す。図2に示すように、
放電管5では被着体であるガラス管6の内面に蛍光体層
7が形成され、両端に口金8が設けられている。ガラス
管6の管径は28mm、管長は580mmである。放電
管5内にはキセノンおよびヘリウムを500Pa封入し
た。この放電管を直流電圧を印加して点灯し、点灯直後
と1時間点灯後の輝度測定を行った結果を表1に示す。
蛍光体層7は、放電で発生する146nmの真空紫外線
によって励起発光する。
の温度は、表1に示すように400℃から1200℃の
間に設定した。また、表1に示した輝度は、未処理蛍光
体を用いた放電管の点灯直後の輝度を100とした相対
輝度で表しており、輝度維持率は点灯直後の輝度に対す
る1時間点灯後の輝度の割合である。
放電管については、点灯直後の輝度は、処理蛍光体を用
いた放電管の点灯直後の輝度に比べて高いが、1時間点
灯後には約30%の輝度の低下が見られる。これに対し
て、本発明により得られる処理蛍光体を用いた放電管で
は、1時間点灯後の輝度低下は小さく輝度維持率は未処
理蛍光体を用いた場合に比べて向上していることがわか
る。これは、酸素雰囲気中で加熱処理を行うことによ
り、蛍光体中の格子欠陥が緩和されて結晶性が向上する
ためと考えられる。
処理温度は400℃以上であった。また、1200℃以
上で加熱処理すると蛍光体は焼結あるいは非晶質化して
しまい実用に適さなくなることから、処理温度は400
℃以上1200℃以下が望ましい。本発明により得られ
る処理蛍光体を用いることにより、放電管点灯中の経時
劣化が抑制されており、蛍光体の長寿命化を図ることが
できる。さらに、加熱処理温度を500℃以上1200
℃以下とすることにより、輝度維持率は90%以上とな
り極めて高い輝度を維持することができる。
て、PDPの一部斜視図である図3を用いて説明する。
PDP9では、放電空間10を挟んでガラス製の前面板
11および背面板12が対向して配置されている。前面
板11上には複数の対を成す帯状の走査電極13および
維持電極14が平行配列されており、走査電極13およ
び維持電極14を覆って誘電体層15および保護膜16
が順次形成されている。また、背面板12上には走査電
極13および維持電極14と直交して複数の帯状のデー
タ電極17が平行配列されており、データ電極17を覆
って絶縁体層18が形成されている。絶縁体層18上に
はデータ電極17の間の位置に隔壁19が設けられ、絶
縁体層18上および隔壁19の側面には蛍光体層20が
形成されている。さらに、放電空間10にはヘリウム、
ネオンおよびアルゴンのうち少なくとも一種とキセノン
との混合ガスが封入されている。このPDP9は前面板
11側から表示画像を見るようになっており、放電空間
10内での走査電極13と維持電極14との間の放電に
より発生する紫外線によって蛍光体層20を励起し、こ
の蛍光体層20からの可視光を表示発光に利用するもの
である。
る。すなわち、赤色蛍光体として(Y,Gd)BO3:
Euで表されるユーロピウム付活硼酸イットリウムガド
ニウム蛍光体、青色蛍光体としてBaMgAl10O17:
Euで表されるユーロピウム付活バリウムマグネシウム
アルミネート蛍光体、緑色蛍光体としてZn2SiO4:
Mnで表されるマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体がそれぞれ
用いられる。
ス等の樹脂および溶剤とを混合して蛍光体ペーストを調
整した。この蛍光体ペーストを、スクリーン印刷法によ
り、絶縁体層18および隔壁19等が形成された背面板
12(被着体)上に塗布し、蛍光体ペーストを乾燥させ
た後、蛍光体ペースト中の樹脂成分を除去するために背
面板12の焼成を酸素雰囲気中で行い蛍光体層20を形
成した。この焼成は、500℃まで昇温して保持した
後、降温することにより行った。焼成工程には約2時間
要する。その後、蛍光体層20等を形成した背面板12
と、走査電極13、維持電極14、誘電体層15および
保護膜16を形成した前面板11とをガラスフリットを
挟んで対向配置し、酸素雰囲気中で加熱処理し封着を行
った。封着のための加熱処理は、2時間の間に温度45
0℃まで昇温して保持した後、降温することにより行っ
た。
DP)と従来の製造方法により得られるPDP(従来P
DP)について、PDPの点灯直後(0時間)と点灯後
6000時間経過したときの輝度を測定した。この結果
を表2に示す。
後の輝度を100とした相対値で表しており、輝度維持
率は点灯直後の輝度に対する6000時間点灯後の輝度
の割合である。なお、従来PDPは、蛍光体ペーストを
塗布した後の背面板12の焼成と封着のための加熱処理
を大気雰囲気中で行うことにより得られたものである。
での輝度維持率は90%であり、従来PDPに対して輝
度維持率が約20%向上した。したがって、PDPの長
寿命化を図ることができた。また、酸素雰囲気中での加
熱処理の温度を400℃以上とすることによって、従来
PDPに比べて輝度維持率の向上がみられた。なお、6
50℃より高い温度で加熱処理を行うと前面板や背面板
の変形が発生するため、加熱処理は650℃以下で行わ
なければならない。また、酸素雰囲気中での加熱処理は
焼成工程または封着工程のいずれで行ってもかまわな
い。
中で加熱処理を行っていない蛍光体とを混合して調整し
た場合について説明したが、酸素雰囲気中で加熱処理を
行った蛍光体を用いた蛍光体ペーストにより蛍光体層を
形成した場合でも同様の効果を得ることができる。この
場合、蛍光体ペーストを背面板上に塗布した後の背面板
焼成のための加熱処理、または封着のための加熱処理は
酸素雰囲気中で行う必要はない。
について説明したが、真空紫外線により蛍光体を励起発
光する蛍光ランプ等の真空紫外線励起発光素子を製造す
る場合にも、同様の効果を得ることができる。
ン付活珪酸亜鉛蛍光体を酸素雰囲気中で加熱処理するこ
とにより、長寿命のマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体を得る
ことができる。また、このようにして得られたマンガン
付活珪酸亜鉛蛍光体からなる蛍光面を備えることによ
り、長寿命の真空紫外励起発光素子を得ることができ
る。さらに、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と樹脂とを含
む蛍光体ペーストを被着体に塗布した後、被着体を酸素
雰囲気中で加熱処理することにより、長寿命の真空紫外
線励起発光素子を得ることができる。
加熱処理を行う方法を説明するための部分断面図
Claims (7)
- 【請求項1】 マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の加熱処理
を酸素雰囲気中で行うことを特徴とするマンガン付活珪
酸亜鉛蛍光体の製造方法。 - 【請求項2】 前記加熱処理を400℃以上1200℃
以下の温度で行うことを特徴とする請求項1記載のマン
ガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法。 - 【請求項3】 前記加熱処理を500℃以上1200℃
以下の温度で行うことを特徴とする請求項1記載のマン
ガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の方
法により得られたマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体からなる
蛍光面を備えたことを特徴とする真空紫外線励起発光素
子。 - 【請求項5】 マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と樹脂とを
含む蛍光体ペーストを被着体に塗布した後、前記被着体
を酸素雰囲気中で加熱処理することを特徴とする真空紫
外線励起発光素子の製造方法。 - 【請求項6】 前記加熱処理を400℃以上650℃以
下の温度で行うことを特徴とする請求項5記載の真空紫
外線励起発光素子の製造方法。 - 【請求項7】 前記加熱処理を500℃以上650℃以
下の温度で行うことを特徴とする請求項5記載の真空紫
外線励起発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9260399A JP2000282029A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法および真空紫外線励起発光素子とその製造方法 |
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JP9260399A JP2000282029A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法および真空紫外線励起発光素子とその製造方法 |
Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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JP9260399A Pending JP2000282029A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の製造方法および真空紫外線励起発光素子とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000282029A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1600490A1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphor having resistance to deterioration caused by ultraviolet rays and gas discharge display device of which image quality is not readily deteriorated over time |
JP2006083296A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 蛍光体の製造方法及び蛍光体並びにプラズマディスプレイパネル |
KR101219216B1 (ko) * | 2005-12-23 | 2013-01-07 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 나노크기의 아연실리케이트계 녹색 형광체의 제조방법 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP9260399A patent/JP2000282029A/ja active Pending
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US7270774B2 (en) | 2004-05-26 | 2007-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphor having resistance to deterioration caused by ultraviolet rays, and gas discharge display device of which image quality is not readily deteriorated over time |
JP2006083296A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 蛍光体の製造方法及び蛍光体並びにプラズマディスプレイパネル |
KR101219216B1 (ko) * | 2005-12-23 | 2013-01-07 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 나노크기의 아연실리케이트계 녹색 형광체의 제조방법 |
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